(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に供給される燃料ガスが通過する液体が収納される収納容器と、
前記収納容器中における前記液体が収納される領域と前記燃料ガスが供給される領域との間に設けられ、前記燃料ガスが通過する第１孔が形成された第１多孔板と、
前記燃料ガスの供給量の変化に伴い変化する、前記第１孔を通過する前記燃料ガスの流速レンジを小さくする流速レンジ制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記流速レンジ制御手段は、
前記収納容器への前記燃料ガスの供給量が増加した場合に、前記第１孔の開口面積を増加させ、前記収納容器への前記燃料ガスの供給量が減少した場合に、前記第１孔の開口面積を減少させる開口面積変化手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記開口面積変化手段は、
前記収納容器中に前記第１多孔板と重なるように設けられ、前記第１孔に対応する位置に前記燃料ガスが通過する第２孔が形成された第２多孔板と、
前記第１孔と前記第２孔との重なり度合いを変化させることで、前記第１孔の開口面積を変化させる重なり度合い変化手段と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記第２多孔板は、前記第１孔と前記第２孔との重なり度合いが減少する第１方向及び前記第１孔と前記第２孔との重なり度合いが増加する第２方向に、前記第１多孔板の表面に沿って移動可能であり、
前記重なり度合い変化手段は、
前記第２多孔板に接続され、弾性作用により前記第２多孔板を前記第１方向に付勢する弾性部材と、
前記第２多孔板に設けられ、前記燃料ガスの圧力を受けることにより前記第２多孔板を前記第２方向に付勢するガス圧受部と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記ガス圧受部は、前記第２孔の内壁面の少なくとも一部を前記燃料ガスの通過方向に対して傾斜させることにより形成されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記重なり度合い変化手段は、
前記燃料ガスの供給量を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記第２多孔板を前記第１多孔板に対し相対的に移動させる駆動部と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記液体は、前記液体への不純物の溶解または前記液体と前記不純物との中和により、前記不純物を除去することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項８】
原燃料を改質することにより前記燃料ガスを生成する改質器を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記原燃料は、アンモニアまたはヒドラジンであることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記液体は、水または酸性水溶液であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料中の不純物を除去する機構を備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムにおいて、燃料電池に供給される燃料中の不純物を除去する機構を備えたシステムが知られている。例えば、アンモニアの改質により得られた燃料ガスを、硫酸水溶液で満たされた水槽中に通過させることで、燃料中のアンモニアを中和により除去する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このように、液体中に燃料ガスを通過させることにより、燃料中の不純物を除去する方式をバブリング方式という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０３５４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のバブリング方式では、燃料電池システムの出力変化等により燃料ガスの供給量が変化した場合に、燃料中の不純物を十分に除去できない場合があった。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、燃料ガスの供給量が変化した場合でも、燃料中の不純物を効果的に除去することのできる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本燃料電池システムは、燃料電池に供給される燃料ガスが通過する液体が収納される収納容器と、前記収納容器中における前記液体が収納される領域と前記燃料ガスが供給される領域との間に設けられ、前記燃料ガスが通過する第１孔が形成された第１多孔板と、前記燃料ガスの供給量の変化に伴い変化する、前記第１孔を通過する前記燃料ガスの流速レンジを狭める流速レンジ制御手段と、を備える。
【０００７】
上記構成において、前記流速レンジ制御手段は、前記収納容器への前記燃料ガスの供給量が増加した場合に、前記第１孔の開口面積を増加させ、前記収納容器への前記燃料ガスの供給量が減少した場合に、前記第１孔の開口面積を減少させる開口面積変化手段を含む構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記開口面積変化手段は、前記収納容器中に前記第１多孔板と重なるように設けられ、前記第１孔に対応する位置に前記燃料ガスが通過する第２孔が形成された第２多孔板と、前記第１孔と前記第２孔との重なり度合いを変化させることで、前記第１孔の開口面積を変化させる重なり度合い変化手段と、を含む構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記第２多孔板は、前記第１孔と前記第２孔との重なり度合いが減少する第１方向及び前記第１孔と前記第２孔との重なり度合いが増加する第２方向に、前記第１多孔板の表面に沿って移動可能であり、前記重なり度合い変化手段は、前記第２多孔板に接続され、弾性作用により前記第２多孔板を前記第１方向に付勢する弾性部材と、前記第２多孔板に設けられ、前記燃料ガスの圧力を受けることにより前記第２多孔板を前記第２方向に付勢するガス圧受部と、を含む構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記ガス圧受部は、前記第２孔の内壁面の少なくとも一部を前記燃料ガスの通過方向に対して傾斜させることにより形成されている構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記重なり度合い変化手段は、前記燃料ガスの供給量を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき、前記第２多孔板を前記第１多孔板に対し相対的に移動させる駆動部と、を含む構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記液体は、前記液体への不純物の溶解または前記液体と前記不純物との中和により、前記不純物を除去する構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、原燃料を改質することにより前記燃料ガスを生成する改質器を備える構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記原燃料は、アンモニアまたはヒドラジンである構成とすることができる。
【００１５】
上記構成において、前記液体は、水または酸性水溶液である構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本燃料電池システムによれば、燃料ガスの供給量が変化した場合でも、燃料中の不純物を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、比較例に係る燃料電池システムの全体構成を示す図である。
【図２】図２は、比較例に係るアンモニア除去装置の構成を示す図（その１）である。
【図３】図３は、比較例に係るアンモニア除去装置の構成を示す図（その２）である。
【図４】図４は、燃料ガスの流速と、空間速度及び圧力損失との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、実施例１に係るアンモニア除去装置の構成を示す図である。
【図６】図６は、第２多孔板の動作を示す図である。
【図７】図７は、燃量ガスの供給量と流速との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、第２多孔板の変形例を示す図である。
【図９】図９は、実施例２に係るアンモニア除去装置の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例２に係るアンモニア除去装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
最初に、比較例に係る燃料電池システムについて説明する。
（比較例）
【００１９】
図１は、比較例に係る燃料電池システムの全体構成を示す図である。燃料電池システム１００は、改質器１０、気化器１２、アンモニア除去装置３０、凝縮器１４、及び燃料電池スタック２０を備える。
【００２０】
改質器１０及び気化器１２は接続されており、互いの間で熱交換が行われる。改質器１０には外部よりエアが供給され、気化器１２には液体燃料タンク１６からアンモニア（ＮＨ３）を含む原燃料が供給される。気化器１２は、原燃料を気化させて改質器１０へと供給する。改質器１０は、原燃料をエアと混合することにより改質して燃料ガスを生成する。改質器１０及び気化器１２には、それぞれ熱発生のための電熱ヒーターが備えられている。改質器１０へのエアの供給量及び気化器１２への原燃料の供給量は、それぞれバルブ２６及び２８により制御される。
【００２１】
改質器１０により改質された燃料ガスは、熱交換器として機能する気化器１２により冷却され、後段のアンモニア除去装置３０へと送られる。改質後の燃料ガス中には、燃料となる水素（Ｈ２）の他に、窒素（Ｎ２）、水（Ｈ２Ｏ）、及び未改質のアンモニア（ＮＨ３）が含まれている。このうち、アンモニアは燃料電池スタック２０中の電解質を腐食させる作用があるため、燃料電池スタック２０の前段で除去する必要がある。アンモニア除去装置３０への燃料ガスの供給量は、バルブ２９により制御される。
【００２２】
アンモニア除去装置３０は、収納容器３２、電熱ヒーター３４、ｐＨセンサ３６、及び液量制御のための液面センサ３８を含む。収納容器３２中には、アンモニアを中和するための液体である硫酸水溶液３９が収納されている。アンモニア除去装置３０の詳細な構成については後述する。
【００２３】
アンモニア除去装置３０に送られた燃料ガスは、電熱ヒーター３４の熱により気化され、硫酸水溶液３９中に供給される。燃料ガス中に含まれるアンモニアは、硫酸水溶液３９により中和され、除去される。硫酸水溶液３９を通過することによりアンモニアが除去された燃料ガス中には、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、及び水（Ｈ２Ｏ）が含まれる。この燃料ガスは凝縮器１４を介して、燃料電池スタック２０のアノード極側へと送られる。
【００２４】
燃料電池スタック２０のアノード極２２側には燃料ガスが、カソード極２４側にはエアがそれぞれ供給される。燃料電池スタック２０は、燃料中に含まれる水素とエアに含まれる酸素とを反応させて発電を行う。アノード極２２側の排気ガスは、アノードオフガスとして再びアノード極のガス供給路に戻され、カソード極２４側の排気ガスは、外部に排気される。
【００２５】
次に、燃料ガス中のアンモニアを除去するためのアンモニア除去装置３０について詳細に説明する。
【００２６】
図２（ａ）は、比較例に係るアンモニア除去装置３０の構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に対応する上面図である（図２（ａ）は図２（ｂ）の矢印Ａの方向から見た図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ｂの方向から見た図である）。アンモニア除去装置３０の収納容器３２中には、多孔板４０が設けられている。多孔板４０には、燃料ガスが通過する孔４２が形成されている。燃料ガスは、図中に矢印Ｃで示すように、ガスの供給領域６０から多孔板４０を通過して、硫酸水溶液３９中に供給される。燃料ガスは、孔４２を通過することにより、細かい気泡６４となって液体中に導入される。
【００２７】
ここで、燃料電池システム１００に要求される出力の変化等により、アンモニア除去装置３０に対する燃料ガスの供給量が変化すると、多孔板４０の孔４２を通過する燃料ガスの流速も変化する。このとき、流速の大きさによっては、燃料ガス中のアンモニアが十分に除去できない場合がある。以下、この点について詳細に説明する。
【００２８】
孔４２を通過する燃料ガスの流速は、アンモニア除去装置３０に供給される燃料ガスの流量に従って変化する。原則として、燃料ガスの流量が大きいほど流速は大きくなり、流量が小さいほど流速は小さくなる。図２（ａ）〜（ｂ）の構成では、燃料ガスの供給量が最大に近い（流速が大きい）場合でも、アンモニアの除去が十分にできるように、アンモニア除去装置３０の各パラメータが設計されている。この場合、燃料ガスの供給量が減少して流速が小さくなると、液体中におけるガス流の乱れが小さくなり、燃料ガスが十分に硫酸水溶液３９と反応できない場合がある。
【００２９】
図３（ａ）〜（ｂ）は、別の比較例に係るアンモニア除去装置３０の構成を示す断面図である。図２（ａ）〜（ｂ）に示した構成に比べ、多孔板４０に形成された孔４２のサイズ（断面積）が小さくなっている（図３（ｂ）にて、図２（ｂ）における孔４２の大きさを符号４２ａで図示する）。同じガス流量であれば、孔４２の流路断面積が小さいほど孔４２を通過する燃料ガスの流速は大きくなる。これにより、燃料ガスの供給量が減少した場合に、図２（ａ）〜（ｂ）の構成に比べて燃料ガスの流速を大きく保つことができる。
【００３０】
しかし、図３（ａ）〜（ｂ）の構成では、燃料ガスの供給量が増加して流速が大きくなりすぎると、気泡６４の中心部にある燃料ガスが十分に硫酸水溶液３９と反応できない場合がある。
【００３１】
図４は、燃料ガスの流速と、空間速度及び圧力損失との関係を示すグラフである。なお、空間速度とは、燃量ガスの流速を液面の高さで除したもので、アンモニア除去装置３０の浄化能力を示す。図示するように、燃量ガスの流速が大きくなるほど空間速度は増加するが、所定の空間速度を越えるとアンモニアの除去が不十分（ＮＧ）となる。また、燃量ガスの流速が大きくなるほど圧力損失も増加し、燃料電池システム１００における駆動機構（例えば、ポンプやコンプレッサ等）の損失が大きくなる。その結果、燃料電池システム１００の性能低下や燃費の悪化を招く可能性がある。従って、アンモニア除去装置３０における燃量ガスの流速は、所定の範囲（図中の流速推奨範囲）に収まるようにすることが好ましい。
【００３２】
以上のように、比較例に係るアンモニア除去装置３０では、燃料ガスの供給量が変化した場合に、燃料ガス中の不純物を十分に取り除くことが難しい場合がある。以下の実施例では、上記の課題を解決するためのアンモニア除去装置について説明する。
【実施例１】
【００３３】
実施例１に係る燃料電池システム１００の基本構成は、アンモニア除去装置３０の構成を除き、比較例（図１）にて説明したものと同様である。以下の説明では、比較例と共通の部材には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３４】
図５（ａ）は、実施例１に係るアンモニア除去装置３０の構成を示す断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に対応する上面図である。アンモニア除去装置３０の収納容器３２中には、２枚の多孔板（以下、第１多孔板４０及び第２多孔板５０と称する）が互いに重なるように設けられている。以下に説明するように、第１多孔板４０の機能は比較例における多孔板４０と同様であるため、両者には同一の符号を用いることとする。
【００３５】
第１多孔板４０及び第２多孔板５０は、燃料ガスが供給される領域６０と、硫酸水溶液３９が収納される領域６２との間に設けられている。第１多孔板４０には、燃料ガスが通過する孔（以下、第１孔４２と称し、比較例の孔４２と同じ符号を使用する）が形成されている。第２多孔板５０にも、同様に燃料ガスが通過する孔（以下、第２孔５２と称する）が形成されている。第１孔４２と第２孔５２は、互いに対応する位置に形成されており、２つの孔の少なくとも一部が重複することにより燃料ガスの流路が形成される。また、第２孔５２の壁面の一部は、燃量ガスの通過方向に対して傾斜している（斜面５４）。
【００３６】
燃料ガスは、図５（ａ）中に矢印Ｃで示すように、ガスの供給領域６０から第２多孔板５０（第２孔５２）及び第１多孔板（第１孔４２）を通過して、硫酸水溶液３９中に供給される。燃料ガスは、第１孔４２及び第２孔５２を通過することにより、細かい気泡６４となって液体中に導入される。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、第２多孔板５０の両側面には、２つの弾性体５６が接続されている。弾性体５６の他端は収納容器３２の内壁面に接続されている。これにより、第２多孔板５０は、第１多孔板の表面に沿って移動可能となっている。詳細には、後述する燃料ガス流量の変化により弾性体５６が伸縮し、それに伴い第２多孔板５０が第１多孔板４０に沿って移動する。
【００３８】
図６（ａ）〜（ｃ）は、第２多孔板５０の動作を示す図である。図６（ａ）は、燃料ガスが供給されていない（燃料ガス流量が０である）状態を示す。このとき、第２多孔板５０は、弾性体５６により矢印Ｄ１の方向に付勢され、第１孔４２と第２孔５２との重なり度合いは最小となっている。なお、本実施例では上記重なり度合いが最小の場合を、重なり度合いが０である（孔が完全に閉鎖されている）状態としたが、必ずしもこの実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
図６（ｂ）は、所定量の燃料ガスが供給されている状態を示す。このとき、燃量ガスの圧力は第２孔５２の斜面５４に作用し、第２多孔板５０を矢印Ｄ２方向へと付勢する。これにより、第１孔４２と第２孔５２が所定の割合で重なり、燃量ガスの流路が形成される。第２孔５２の斜面５４に作用する燃量ガスの圧力は、燃量ガス流量の増加に伴って大きくなる。従って、燃量ガスの供給量が大きくなるほど、第２多孔板５０のＤ２方向への移動量が大きくなり、第１孔４２と第２孔５２の重なり度合い（換言すれば、第１孔４２の開口面積）は大きくなる。
【００４０】
図６（ｃ）は、第１孔４２と第２孔５２の重なり度合い（第１孔４２の開口面積）が最大となった状態を示す。本実施例では、第１孔４２の開口面積の最大値を、第２多孔板５０がない場合の第１孔４２の開口面積と同じ（すなわち、比較例の図２（ａ）〜（ｂ）の場合と同じ）としたが、必ずしもこの実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
実施例１の燃料電池システム１００によれば、燃量ガスの供給量の変化に伴って第２多孔板５０がスライドし、第１多孔板４０との重なり度合い（第１孔４２の開口面積）が変化する。これにより、燃量ガスの流速の変化を制御することができる。以下、この点について詳細に説明する。
【００４２】
燃量ガスの供給量が増加した場合、燃量ガスの流速は原則的に増加する。このとき、第２多孔板５０がＤ２方向に移動し、第１孔４２と第２孔５２の重なり度合い（第１孔４２の開口面積）が増加することで、燃量ガスの流速を減少させる作用が働く。その結果、第１孔４２を通過する燃量ガスの流速の増加量は、第２多孔板５０がない場合（比較例）に比べて小さくなる。
【００４３】
燃量ガスの供給量が減少した場合、燃量ガスの流速は原則的に減少する。このとき、第２多孔板５０がＤ１方向に移動し、第１孔４２と第２孔５２の重なり度合い（第１孔４２の開口面積）が減少することで、燃量ガスの流速を増加させる作用が働く。その結果、第１孔４２を通過する燃量ガスの流速の減少量は、第２多孔板５０がない場合（比較例）に比べて小さくなる。
【００４４】
図７は、燃量ガスの供給量と流速との関係を示すグラフである。第１の比較例（図２）の構成では、燃量ガスの供給量が大きい場合は適正な流速を保つことができるが、燃量ガスの供給量が小さい場合に流速が低下しすぎてしまう。一方、第２の比較例（図３）の構成では、燃量ガスの供給量が小さい場合は適正な流速を保つことができるが、燃量ガスの供給量が小さい場合に流速が大きくなりすぎてしまう。
【００４５】
これに対し、実施例１の構成では、燃量ガスの流速の変化レンジが、２つの比較例に比べて小さくなっており、燃量ガスの供給量が大きい場合と小さい場合の両方において、適正な流速を保つことができる。これは、第２多孔板５０の存在により、燃量ガスの供給量の変化に対する流速の変化が、比較例に比べて穏やかになったためである。なお、実際の燃量ガスの流速は、図７のグラフに示した通りに変化するわけではない（例えば、燃量ガス供給量が大きい領域において実施例１よりも流速の変化割合が小さくなり、燃量ガス供給量が小さい領域において実施例１よりも流速の変化割合が大きくなる場合も考えられる。また、その逆の場合も考えられる。流速変化の態様は弾性体５６の設計等に応じて様々に変化させることができるため、図７に示した変化態様はあくまでも一例である）。本実施例の狙いとしては、燃量ガスの供給量に対する流速の変化レンジが、第２多孔板５０がない場合に比べて結果的に小さくなっていればよい。
【００４６】
以上のように、実施例１の燃料電池システム１００は、燃量ガスの供給量の変化に伴い変化する燃量ガスの流速レンジを狭める流速制御手段（第２多孔板５０及び弾性体５６）を備えている。本構成によれば、燃料ガスの供給量が変化した場合でも、アンモニア除去装置３０における燃量ガスの流速を適切に制御し、燃料中の不純物を効果的に除去することができる。
【００４７】
実施例１では、燃量ガスの流速を制御する手段として、第１多孔板４０の第１孔４２の開口面積を変化させる手段（開口面積変化手段）を採用した。すなわち、収納容器３２（アンモニア除去装置３０）への燃料ガスの供給量が増加した場合に、第１孔４２の開口面積を増加させ、燃料ガスの供給量が減少した場合に、第１孔４２の開口面積を減少させることとした。しかし、燃量ガスの流速を制御する手段は、上記の開口面積変化手段に限定されるものではなく、図７で示したように流速レンジを狭めることができるものであれば、他の手段を用いてもよい。例えば、燃量ガスの流路上に、第２多孔板５０や弾性体５６以外の部材で、流速レンジを狭めることのできる部材（バッファ等）を配置してもよい。
【００４８】
実施例１では、上記の開口面積を変化させる手段として、第２孔５２の形成された第２多孔板５０を用い、第１孔４２及び第２孔５２の重なり度合いを変化させる手段（重なり度合い変化手段）を採用した。しかし、第１孔４２の開口面積を変化させる手段は、上記の方法に限定されるものではない。すなわち、第２多孔板５０を用いる以外の方法で第１孔４２の開口面積を変化させてもよい。
【００４９】
実施例１では、上記の重なり度合いを変化させる手段として、第２多孔板５０を第１方向Ｄ１（重なり度合いが減少する方向）及び第２方向Ｄ２（重なり度合いが増加する方向）に移動可能とした。また、第２多孔板５０に弾性体５６を接続し、第２孔５２に燃量ガスの圧力を受けるための斜面５４（ガス圧受部）を形成した。本構成によれば、燃量ガスの供給量の変化に伴い、第２多孔板５０をＤ１方向及びＤ２方向に適切に移動させることができる。また、第２多孔板５０が自律的に移動する構成であるため、部品点数やコストの削減を図ることができる場合がある。
【００５０】
上記のガス圧受部は、燃量ガスの圧力を受けることにより、第２多孔板５０をＤ２方向に付勢することのできるものであれば、本実施例で示した以外の構成であってもよい。
【００５１】
図８（ａ）〜（ｃ）は、第２多孔板５０に形成された第２孔５２の変形例を示す図である。図中の矢印Ｃは燃量ガスの通過方向を示す。図８（ａ）では、第２孔５２の内壁のうち、Ｄ２方向の内壁面全体が、燃量ガスの通過方向に対して直線状に傾斜している。図８（ｂ）では、Ｄ２方向の内壁面全体が湾曲している。図８（ｃ）では、Ｄ２方向の内壁面の一部が湾曲している。以上のように、第２孔５２の内壁面の少なくとも一部を燃量ガスの通過方向に対して傾斜させることで、ガス圧受部を形成することができる。
【実施例２】
【００５２】
実施例２は、駆動機構により第２多孔板をスライドさせる例である。実施例２に係る燃料電池システム１００は、アンモニア除去装置３０の形態が異なる他は実施例１と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００５３】
図９は、実施例２に係るアンモニア除去装置３０の構成を示す図である。実施例１（図５）と共通の部材には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。アンモニア除去装置３０は、センサ７０、制御部７２、及び駆動部７４を備える。
【００５４】
センサ７０は、アンモニア除去装置３０における燃量ガスの供給側に設けられ、燃量ガスの供給量を検出する検出部として機能する。センサ７０は、例えばガス流量センサとすることができるが、ガス流量センサの代わりにガス流速センサを設け、ガス流速からガス供給量を求めてもよい。制御部７２は、センサ７０の検出結果に基づいて、駆動部７４を制御する。駆動部７４は、第２多孔板５０に取り付けられており、第２多孔板５０を第１多孔板４０に対してＤ１方向及びＤ２方向に相対的に移動させる。
【００５５】
図１０は、実施例２に係るアンモニア除去装置の動作を示すフローチャートである。最初に、制御部７２が、燃量ガスの供給量が増加したか否かを判定する（ステップＳ１０）。判定結果がＹＥＳの場合、制御部７２は駆動部７４を介して第２多孔板５０をＤ２方向に移動させる（ステップＳ１２）。これにより、第１多孔板４０の第１孔４２と第２多孔板５０の第２孔５２との重なり度合いが増加し、第１孔４２の開口面積が増加する。
【００５６】
ステップＳ１０においてＮＯと判定された場合、制御部７２は、燃量ガスの供給量が減少したか否かを判定する（ステップＳ１４）。判定結果がＹＥＳの場合、制御部７２は駆動部７４を介して第２多孔板５０をＤ１方向に移動させる（ステップＳ１６）。これにより、第１多孔板４０の第１孔４２と第２多孔板５０の第２孔５２との重なり度合いが減少し、第１孔４２の開口面積が減少する。
【００５７】
実施例２に係る燃料電池システム１００によれば、実施例１と同様に、燃量ガスの供給量が増加した場合は第１孔４２の開口面積を増加させ、燃量ガスの供給量が増加した場合は第１孔４２の開口面積を減少させることができる。これにより、燃料ガスの供給量が変化した場合でも、燃量ガスの流速レンジを狭めることができるため、燃料中の不純物を効果的に除去することができる。
【００５８】
実施例２では、第１孔４２と第２孔５２との重なり度合いを変化させる手段（重なり度合い変化手段）として、センサ７０、制御部７２、及び駆動部７４を含む構成を採用した。しかし、上記の重なり度合い変化手段は、実施例２に示した形態に限定されるものではない。
【００５９】
実施例１〜２では、原燃料を改質して燃量ガスを生成する改質器１０を備えた燃料電池システム１００を例に説明したが、本構成は改質器を備えない燃料電池システムにも適用することができる。
【００６０】
また、実施例１〜２では、原燃料中のアンモニアを硫酸水溶液と中和させることにより除去する例に例について説明したが、中和以外の方法（例えば、水への溶解）により不純物を除去してもよい。すなわち、燃量ガス中の不純物の除去は、液体への不純物の溶解または液体と不純物との中和により行うことができ、収納容器３２に収納される液体は、水または酸性水溶液とすることができる。また、原燃料としては、アンモニアの他にヒドラジンを用いることができるが、上記と同じメカニズム（液体との反応による不純物を除去）を採用することのできるものであれば、これ以外の物質を用いてもよい。
【００６１】
また、実施例１〜２では燃料電池の種類を限定していないが、アンモニア、ヒドラジン等のアルカリ成分によって被毒する燃料電池において特に高い効果が得られる。従って、パーフルオロスルホン酸等の酸性官能基を有する電解質を備える固体高分子型燃料電池等において、特に高い効果が得られる。
【００６２】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０    改質器
２０    燃料電池スタック
３０    アンモニア除去装置
３２    収納容器
４０    第１多孔板
４２    第１孔
５０    第２多孔板
５２    第２孔
５４    斜面
５６    弾性体
６０    燃量ガスの供給領域
６２    液体の収納領域
７０    流速センサ
７２    制御部
７４    駆動部
１００  燃料電池システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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